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更有效地运输微量营养素

2019-04-17 09:18:38 • 来源：

ETH研究人员对一种主要的水稻品种进行了基因改造，使其在用铁和锌富集其谷物方面非常有效。

更有效地运输微量营养素

由苏黎世联邦理工学院分子植物生物学研究所的Navreet Bhullar领导的研究小组对转基因种植最常见的水稻品种进行了基因改造。优于原始品种的优点是这些植物更好地调动其锌和铁的细胞储存并沉积在米粒的白色部分(称为胚乳)中。这意味着微量营养素在那里被运输和集中。ETH研究人员首先探索了铁和锌的细胞运输机制的这一方面，以丰富水稻的微量营养素。

为了实现这种丰富，Bhullar和她的团队将一种表达三种其他基因组合的遗传构建体整合到水稻植物中。这些基因中的一个促进了植物液泡中储存的铁的动员，另一个编码了铁储存蛋白质铁蛋白，第三个促进了根部对铁和锌的有效吸收。

去年，同一个研究小组建立了一个概念证明，将三种营养相关性状结合在一个水稻品系中，即铁，锌和β-胡萝卜素在水稻籽粒中同时增加。

实现了高水平的微量营养素

根据国际农业研究磋商小组(CGIAR)的建议，需要在抛光谷物中加入15μg/ g干重(DW)铁和28μg/ g DW锌，以提供30%的膳食估计平均需要量(EAR)。在最新的研究中，ETH研究人员开发的水稻品系的铁含量超过建议铁含量的90%以上，而米粒中锌含量的推荐含量高达170%。

到目前为止，这些植物已经在实验室和温室条件下进行了测试，还有待测试它们是否在野外条件下表现相似。预计新线路将在不久的将来在现场试验中进行测试。

“首先，我们必须确认在田间条件下，植物在谷物中保持相似水平的锌和铁。一旦我们这样做，我们应该评估这些增加的营养素对人类的生物利用度。这些修改可能需要数年时间。大米品种可能会向公众开放，“Bhullar说。

营养丰富的完美目标

大米是地球上一半人的主食。通常，只吃抛光的米粒。不幸的是，种植最广泛的水稻品种只含有一小部分或完全缺乏谷物中的许多重要营养素。大多数商业育种的水稻品种在胚乳中仅含有约2μg/ g铁。这解释了为什么微量营养素缺乏在大米占每日卡路里主要份额的国家很常见。

近16十亿人在世界上受贫血症的影响，到铁缺铁性贫血显著贡献和缺锌也有报道影响到世界人口的三分之一。缺铁会导致贫血和缺锌等免疫系统受损。因此，水稻生物强化是一种可持续的方法，可以改善全球受影响人群的健康状况。

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